0 引言

　　交流接觸器在工業過程自動化以及低壓終端供電這兩大領域的應用十分廣泛，有著扎實的市場基礎[2]。但是現有技術的交流接觸器在工業過程自動化領域應用時存在著：起動功率大、運動可控性差、系統構成復雜等主要問題。
附言說明：本產品于2006年12月通過由四川省科技廳主持的科技成果鑒定，（《科技成果鑒定證書》川科鑒字[2006]第451號，登記號：9512007Y0011）結論：達到國際先進水平。

　　本項目已獲國家發明專*，專*號為ZL200510021642.0
　　尤其是在可編程邏輯控制器件（PLC）驅動大型交流接觸器時，需要經過中間級放大才能實現，并且需要專設控制電路降低吸合時的功耗，制約了控制系統的應用與發展。

　　本文介紹了根據文獻[5]所提出的低功耗數控接觸器，是一種為適應新型工業自動化控制、低壓供電控制系統復雜化而設計的基礎開關元件。低功耗數控接觸器在秉承交流接觸器基本性能的基礎上，運用編程代碼控制技術對主電路電流的接通、承載及分斷操動過程進行控制，使得產品的核心技術性能指標得到大幅度提升。

　　1 技術方案構思

　　本項目的技術方案構思為：低功耗數控接觸器的工作頻率為1200次/小時，間隔時間為3秒，在間隔時間內為儲能電容充電，用積聚電能平緩起動時的電流沖擊；利用儲能電容對勵磁線圈放電形成的單脈沖觸動電流，結合永磁機構，控制電路精確控制觸動電流在過零點處切換，完成主觸頭閉合，同時依靠永磁吸力保持閉合狀態。通過上述構思實現節能、環保以及信息化的技術特征。

　　產品的主要技術特點是：

　　（1）大容量接觸器起動功率小于8VA的產品，國內外尚屬空白。降低起動功率不僅僅是為了節能，其核心作用在于能夠兼容電子電路，實現信息化。SD-100低功耗數控接觸器的起動功率實測值：4.352 VA

　　（2）產品在結構設計中引入晶體管的設計理念，設置了類似于基極的控制端子，實現了在同一元件上 “強電”與“弱電”的結合。接入電子電路的方法及功耗相當于一只普通的中功率晶體管，其驅動方式可選擇兼容或隔離的形式，極大地方便了自動化控制系統的設計，為實現信息化搭建了一個可行的技術平臺。

　　（3）克服交流接觸器與生俱來的“運動不可控性”。使得接觸器吸合時間和釋放時間允許誤差標準值不大于±1ms（實測最大時間誤差值：吸合－0.335ms，釋放－0.124ms）。

[$page]　　（4）產品的環境適應性有了突破性進展。溫度、傾斜、搖擺、振動、沖擊及電磁兼容等環境適應性指標，均達到了國際先進水平[4]。如：

低溫：工作溫度：-25℃（不間斷工作制），-40℃（1h短時工作制）。
高溫：工作溫度：55℃（不間斷工作制），70℃（1h短時工作制）。

　　下表是本產品和國外GMC系列產品部分特性指標對比：

　　在進行SD-180型低功耗數控接觸器產品演示時，僅用了兩節9V（6LR61）疊層電池為電源操動，開創了下一代新型接觸器的新紀元。

　　2 項目技術方案 [5]

　　低壓電器的技術創新是在技術試錯的試驗中完成的。立足于科學試驗和理性驗證，是研究及揭示接觸器的內在運動規律的有效途經。

　　2.1 內置驅動電路[5]

圖1

　　圖1示出了驅動電路原理圖。驅動電路安裝在低功耗數控接觸器的基座內，與低功耗數控接觸器構成一個整體。

[$page]　　圖中電源電路有三個相對獨立的電源支路，分別擔負著向吸合、分斷及控制電路供電的任務。外部電源經電阻R1、發光二極管D1、電容C1、三極管 Q1、電阻R3、電阻R4組成的恒流源電路，向儲能電容C4充電，構成吸合電源；外部電源經二極管D3、電阻R5向電容C7充電，組成分斷電源；外部電源經二極管D2向電容C3充電組成控制電源。

　　圖中勵磁線圈KIM通過轉換開關JK2和轉換開關JK3切換流經勵磁線圈KM的電流方向，達到控制低功耗數控接觸器吸合、保持、分斷的目的。電路工作過程為：接通電源后，勵磁線圈KIM的兩端經切換開關JK2和轉換開關JK3的常閉點接地，接觸器處于待命狀態。當控制端C為“0”（低電平）時，繼電器J1 吸合，電容C5的充電電流使繼電器J2吸合，勵磁線圈KM經切換開關JK2常開點得電，電容C4所儲電能驅動低功耗數控接觸器吸合。由電容C5、繼電器 J2組成的LC電路，經延時后繼電器J2釋放，勵磁線圈KIM斷電，KM中的殘余電壓經JK2的常閉